ナノ微粒子分散媒質を用いたモノリシック光集積回路素子の研究

利用纳米颗粒分散介质的单片光集成电路器件研究

• 批准号: 08650397
• 负责人: 馬場 一隆
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650397/
• 关键词: 光集積回路; 磁気光学効果; 非線形光学効果; 薄膜; ナノ微粒子

本研究の究極の目的は、ナノ微粒子分散媒質を薄膜化して光導波路として用い、新しい原理・構造のより機能的で安定性のあるモノリシック光集積回路を構築する技術を開発することにある。本年度は特に、そのための基礎技術の開発を主たる目的として、磁性体材料を微粒子化して誘電体媒質中に分散し、得られた媒質の磁気光学特性を調べた。また、金属微粒子が高密度で分散している島状金属薄膜について、その非線形光学特性を調べた。磁性体微粒子については、鉄、ニッケル、YIG等の磁性体の数十ナノメートルから数ミクロンの直径の粉末をフッ素樹脂中に分散させた媒質について理論的・実験的に検討を行った。その結果、分散された磁性体の体積量に相当するファラデー効果が得られることが明らかになり、また、微粒子化により損失の低下が期待できることも明らかになった。これらの成果により、ナノ微粒子分散媒質を用いたモノリシック光集積回路素子の実現可能性を示すことができた。また、直径数十ナノメートルの金微粒子からなる島状金薄膜に非線形光学特性が観察されるかどうか実験を行い、コロイドガラスより強い3次の非線形光学効果を確認した。また、引きのばし法により光学異方性を与えた島状銀薄膜を用いて、非線形光学効果に異方性が存在することを初めて明らかにした。また、ナノ微粒子分散薄膜の応用として追記型光ディスクや薄膜偏光子等の開発研究も行い、さらに合金微粒子の光学特性等の基礎研究でも成果を得て、学術雑誌に報告した。

The ultimate goal of this study is to develop a technique for the construction of a thin film optical waveguide using a fine particle dispersion medium, a novel principle, a structure, a functional stability, and an optical collector circuit. This year's basic technology development aims to improve the dispersion of magnetic materials in dielectric media. The metallic particles are dispersed in high density, and the nonlinear optical properties of the island-shaped metallic thin films are modulated. A theoretical and practical investigation of magnetic particles such as iron, nickel, and YIG was carried out. As a result, the volume of the dispersed magnetic material is equivalent to that of the dispersed magnetic material. The results of this study show that the application of micro-particle dispersion medium is feasible for the realization of optical concentration circuit elements. The nonlinear optical properties of island-shaped gold thin films were observed and confirmed. The optical anisotropy and the island-shaped silver film are used together, and the optical anisotropy exists together. The results of basic research on optical properties of alloy microparticles, etc., were reported in this paper.

项目成果

Kazutaka Baba: "Ferromagnetic particle composite polymer films for glass and semiconductor substrates" Opt. Commun.(印刷中).

Kazutaka Baba：“用于玻璃和半导体基板的铁磁颗粒复合聚合物薄膜”Opt。

Kazutaka Baba: "Fabrication of ultra-thin optical polarizing films consisting of stretched multilayers of gold island films." Proc. IEEE LEOS'96. 2. 234-235 (1996)

Kazutaka Baba：“由拉伸的多层金岛膜组成的超薄光学偏振膜的制造。”

Makoto Takakuwa: "Ultra-thin polarizing films for the near-infrared region consisting of stacked anisotropic gold island films." Opt.Lett.21. 1195-1197 (1996)

Makoto Takakuwa：“用于近红外区域的超薄偏光膜，由堆叠的各向异性金岛膜组成。”

Kazutaka Baba: "Write-once optical data storage media with large reflectance change using metal island films." Appl. Opt.(印刷中).

Kazutaka Baba：“使用金属岛薄膜进行一次写入的光学数据存储介质（正在印刷中）”。

Kazutaka Baba: "Fabrication techniques and characteristics of ultra-thin optical polarizing films using gold island films." Opt. Rev.(印刷中).

Kazutaka Baba：“使用金岛薄膜的超薄光学偏光薄膜的制造技术和特性。”（正在出版）。